SARA

DESAFIO

Este desafio é baseado no projeto SARA (Satélite de Reentrada Atmosférica) desenvolvido no instituto de aeronáutica e espaço em São José dos Campos destinado a operar em órbita baixa, circular, a 300 km de altitude. O projeto ainda se encontra em fase inicial denominado SARA SUBORBITAL em que seus subsistemas serão verificados em voo. Os principais cálculos a serem realizados, mostrarão resultados, envolvendo algumas grandezas físicas como: medição, velocidade média, aceleração e equações do movimento.

O projeto SARA compreende a fase de modelagem e ensaios tanto no solo quanto em voo. Seu lançamento será a partir do Centro de Lançamento de Alcântara (CLA) no Maranhão. O clã tem capacidade de colocar em órbita satélites com missões pacíficas e integradoras, favorecendo, assim, a comunicação e a pesquisa, de forma a contribuir para a melhoria da qualidade de vida do homem.

Etapa 1

Passo 01 - Realize a conversão da altura máxima 300 km (apogeu) baseado nas informações acima para a unidade pés (consulte uma tabela para fazer essa conversão).

300km=3000x3,28=9,840pés.

Passo 02 - Segundo informações do projeto amerissagem na água (pouso). Será a 100 km da cidade de Parnaíba. Faça a conversão da distância para milhas náuticas.

100 km = 100.000 / 1852 = 53,9957 milhas.

Passo 03 - Segundo informações, a operação de resgate será coordenada a partir da cidade de Parnaíba, a 100 km do local da amerissagem. Suponha que um avião decole do aeroporto de Parnaíba e realize a viagem em duas etapas, sendo a metade 50 km a uma velocidade de 300 km/h e a segunda metade a 400 km/h. Determine a velocidade média em todo o trecho.

Distância=100km

V1=50km/300km/h

V2=50km/400km/h

Vm1=Δs/Δt

300=50/Δt

∆t.300=50

∆t=50/300

∆t=0,1667h

Vm2=Δs/Δt

400=50/Δt

∆t.400=50

∆t=50/400

∆t=0,1250h

Vm=Δs/(Δx)

Vm=(100km/h)/((0,1667+0,1250))

Vm = 342,818 km/h

3.ETAPA-2

Essa etapa é importante para aprender a fazer conversões de unidades, pois a coerência entre os sistemas de unidades envolvidas é necessária para garantir o sucesso na solução da situação problema. Através da leitura do texto, compreender a importância científica, tecnológica e social para o Brasil desse importante projeto.

3.1Passo-1

Considerar que um avião de patrulha marítimo P-95 “Bandeirulha”, fabricado pela EMBRAER, pode desenvolver uma velocidade média de 400 km/h. Calcular o tempo gasto por ele para chegar ao pondo de amerissagem, supondo que ele decole de Parnaíba distante 100 km do ponto de impacto.

Vm=400km/h

Δs=100km

Vm= Δs/Δt

400=100Δt

400Δt=100

Δt=100/400

Δt=0,25h

Convertendo 0,25h para minutos:

1h---------60min

0,25h-----Δt

Δt=0,25x60

Δt=15min

R: Ou seja, o tempo gasto pelo avião é de aproximadamente 15 minutos !

Considerar também que um helicóptero de apoio será utilizado na missão para monitorar o resgate. Esse helicóptero UH-1H-Iroquois desenvolve uma velocidade de 200 km/h. Supondo que ele tenha partido da cidade de Parnaíba, calcular a diferença de tempo gasto pelo avião e pelo helicóptero.

Vm=Δs/Δt

200=100Δt

200Δt=100

Δt=100/200

Δt=0,50

Convertendo 0.50h para minutos:

1h--------60min

0,50h----Δt

Δt=0,50x60

Δt=30min

Avião tem Δt= 15min e o helicóptero Δt= 30min

Diferença de tempos: Δt=30-15= 15 min

\

R: Ou seja, o helicóptero de apoio chegara ao local após 15 min da chegada do avião.

3.2Passo-2

Considerar que no momento da amerissagem, o satélite envia um sinal elétrico, que é captado por sensores localizados em três pontos mostrados na tabela. Considerando esse sinal viajando a velocidade da luz, determinar o tempo gasto para ser captado nas localidades mostradas na tabela. (Dado: velocidade da luz: 300.000 km/s)

Alcântara – ponto de impacto 338 km

Parnaíba – ponto de impacto 100 km

São José dos Campos – ponto de impacto 3000 km

Alcântara---

vel.da-luz=300000km/s

Vm=Δs

Δt300000=338

300000Δt=338

Δt=338/300000

Δt=1,126666667x10-3s

Parnaíba------

Vm=Δs/Δt

300000=100Δt

300000Δt=100